[發明專利]一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011181278.5
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112341170B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 周軍;張大海;張敬義;劉曉明;張娟;曹淑偉
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/622;C04B35/628;C04B35/626;C04B35/447;C04B35/16;C04B35/10;C04B35/443;C04B35/185;C04B35/505;C04B35/08
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料，其特征在于，包含如下體積百分比含量的組分：

氧化物透波陶瓷材料基體 20％～92％

二氧化硅包覆的磷酸鋯鈣陶瓷 8％～80％；

所述氧化物透波陶瓷材料基體的介電常數≤10。

2.根據權利要求1所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料，其特征在于，所述氧化物透波陶瓷材料基體為石英、硅酸釔、鎂鋁尖晶石、莫來石、氧化鋁、氧化釔或氧化鈹中一種或一種以上組合。

3.根據權利要求1所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料，其特征在于，所述磷酸鋯鈣陶瓷顆粒成分為晶態CaZr₄(PO₄)₆。

4.根據權利要求1所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料，其特征在于，所述二氧化硅包覆的磷酸鋯鈣陶瓷顆粒粒徑為5～50微米，二氧化硅占所述二氧化硅包覆的磷酸鋯鈣陶瓷顆粒的體積百分比為5～20％。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備磷酸鋯鈣陶瓷顆粒；

(2)磷酸鋯鈣陶瓷顆粒表面包覆二氧化硅；

(3)在氧化物透波陶瓷基體材料粉體中混入二氧化硅包覆的磷酸鋯鈣陶瓷顆粒后成型；

(4)在空氣氣氛下熱處理后，得到抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料。

6.根據權利要求5所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，制備磷酸鋯鈣陶瓷顆粒的具體過程如下：

在磷酸溶液中首先溶入含鈣化合物，隨后加入含鋯化合物，采用球磨或攪拌的方式混合均勻后干燥過篩，在空氣氣氛熱處理后，得到磷酸鋯鈣陶瓷顆粒。

7.根據權利要求6所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述含鈣化合物為氫氧化鈣、氧化鈣或碳酸鈣中的一種或多種，所述含鋯化合物為氧化鋯、氫氧化鋯或碳酸鋯中的一種或多種。

8.根據權利要求6所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述空氣氣氛熱處理條件為1300℃-1500℃熱處理1-3h。

9.根據權利要求5所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，磷酸鋯鈣陶瓷顆粒表面包覆二氧化硅具體過程如下：將磷酸鋯鈣與硅溶膠通過球磨或攪拌混合均勻后，通過噴霧干燥法形成初步包覆的顆粒，在空氣氣氛熱處理后，得到二氧化硅包覆的磷酸鋯鈣陶瓷粉體。

10.根據權利要求9所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述空氣氣氛熱處理條件為1000℃-1300℃熱處理1-2h。

11.根據權利要求9所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述硅溶膠平均粒徑介于5-30nm，質量百分比濃度為2-12％。

12.根據權利要求6-11中任一項所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，在氧化物透波陶瓷基體材料粉體中混入二氧化硅包覆的磷酸鋯鈣陶瓷顆粒后成型的具體過程如下：把二氧化硅包覆的磷酸鋯鈣陶瓷顆粒和氧化物透波陶瓷基體材料粉體通過球磨混合，溶劑為水，水的加入比例為兩種粉體總質量的100-150％，球磨時間8-24h，之后進行成型。

13.根據權利要求5所述的一種抗熱沖擊氧化物透波陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中空氣氣氛下熱處理條件為溫度為1100-1600℃，保溫時間1-3h。